[发明专利]可控制及模拟大气自然环境的大气-植被-土体试验系统

权利要求书

1.一种可控制及模拟大气自然环境的大气-植被-土体试验系统，由气候模拟装置，标准植被-土体实验装置，数据采集装置和数据分析装置组成，其特征在于：所述气候模拟装置包括自然环境模拟箱，模拟降雨装置；所述自然环境模拟箱内上方设有温度控制器、湿度控制器，用于控制调节试验时的温度及湿度，所述自然环境模拟箱四周设有光照控制器，用于试验时的光照模拟；

所述模拟降雨装置中的集气瓶的进水管连接水龙头，出水管通过电磁阀和水管连接设置在自然环境模拟箱内的喷淋构件，通过电磁阀无级调节水流量大小，控制所需流量可模拟多种降雨形式；

所述标准植被-土体实验装置包括设置在所述喷淋构件下方的若干个分层合成的植被土体模拟筒、底部渗滤排水构件和设置在分层土柱筒外侧的径流排水构件；所述分层合成的植被土体模拟筒的底部设有气相压力测试装置，用于测量气相特征；

所述数据采集装置包括设置在径流排水单元中的径流排水流量计，以及分别设置在所述分层土柱筒上的用于采集降雨土柱入渗数据的测量单元；所述测量单元包括若干个张力计、若干个土壤水分仪和一个高清摄像机，所述张力计沿径向设置在所述植被土体模拟筒上，用于测量降雨时土体的基质吸力；所述土壤水分仪对应所述张力计位置设置在所述植被土体模拟筒的相应位置上，用于测量该层土壤含水率；所述张力计、土壤水分仪与所述数据采集装置信号连接，将测量得到数据传送到数据采集装置；所述高清摄像机用于实时监测试验，保存记录，方便后期取证查看；

所述数据分析装置，用于接收所述数据采集装置采集的数据并对数据进行分析。

2.根据权利要求1所述的可控制及模拟大气自然环境的大气-植被-土体试验系统，其特征在于：所述喷淋构件内设有多孔结构，将管内水分散，通过多孔水管圈，将水分散，使降雨更均匀。

3.根据权利要求1所述的可控制及模拟大气自然环境的大气-植被-土体试验系统，其特征在于：所述底部渗滤排水构件包括底座，渗透水位调节部件和第二集水箱，所述底座的出水口与渗透水位调节部件的下端口管道连接，所述渗透水位调节部件设有进水口和出水口，进水口与底座的出水口通过渗透水出水管连接，出水口与第二集水箱的管道连接，用于收集渗透水。

4.根据权利要求3所述的可控制及模拟大气自然环境的大气-植被-土体试验系统，其特征在于：所述第二集水箱的管道为可变形状的软管，方便在不拆卸渗透水和管道接口的情况下，调节渗透水调节部的安装高度。

5.根据权利要求3所述的可控制及模拟大气自然环境的大气-植被-土体试验系统，其特征在于：所述底座上面固定密封连接底部土柱筒，所述底部土柱筒的底部设有透水石，用于底部渗透，透水石内嵌于底座中心。

6.根据权利要求1所述的可控制及模拟大气自然环境的大气-植被-土体试验系统，其特征在于：所述分层合成的植被土体模拟筒具有若干个分层土柱筒，最上方的分层土柱筒沿轴向设置有尺寸刻度用于观测植被土壤沉降；最上方的分层土柱筒上设有径流排水孔，所述径流排水孔的设置在距离该分层土柱筒的顶部100mm处，径流排水孔与排水阀门、径流排水管流量计及第一集水箱依次连接，用于收集径流排水。

7.根据权利要求1所述的可控制及模拟大气自然环境的大气-植被-土体试验系统，其特征在于：所述气相压力测试装置为U型管或者气相压力传感器。

8.根据权利要求7所述的可控制及模拟大气自然环境的大气-植被-土体试验系统，其特征在于：所述气相压力传感器的出口处设置防水透气膜。

9.根据权利要求1所述的可控制及模拟大气自然环境的大气-植被-土体试验系统，其特征在于：所述分层合成的植被土体模拟筒的材质为亚克力，可随时观测土壤湿润锋的渐曲线。

10.根据权利要求1所述的可控制及模拟大气自然环境的大气-植被-土体试验系统，其特征在于：所述自然环境模拟箱为一长方体；所述自然环境模拟箱的材质为亚克力，可随时观测试验时详细情况及湿润峰进展。